化学电源.ppt

化学电源
普通锌锰电池
碱性电池
镍
镉
电
池
小型高性能燃料电池
锂离子电池
镍氢电池
化学电池
一次电池
二次电池
燃料电池
铅蓄电池
锌银蓄电池
镍镉电池
锂离子电池
普通干电池
碱性锌锰电池
锌银纽扣电池
电池中的反应物质消耗到一定程度,就不能再次利用。
又称充电电池或蓄电池。放电后经充电可使电池中的活性物质获得重生,恢复工作能力,可多次重复使用。
是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化成电能的化学电源,又称连续电池。
氢气、甲醇、天然气、煤气与氧气组成燃料电池
衡量电池优劣的指标
比能量:电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少,单位:(W·h)/kg ,(W·h)/L
比功率:电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小,单位:W/kg ,W/L
储存时间:电池的可储存时间的长短
电池的优点
①能量转化率较高;
②供能稳定可靠;
③可以制成各种形状和大小、不同容量的电压的电池及电池组;
④使用方便,易于维护,并可在各种环境下工作;
一次电池
碳棒(+)
氯化铵MnO2
锌皮(-)
负极:Zn-2e- = Zn2+
正极:2NH4++2MnO2 +2e-= 2NH3↑+ Mn2O3+H2O
总反应:Zn+2NH4Cl+2MnO2=Mn2O3+2NH3+ZnCl2+2H2O
普通锌锰电池
其他干电池:
碱性锌-锰干电池、银-锌纽扣电池等
优点:携带方便
缺点:电量小,污染大
负极:Zn - 2e- + 2OH- = Zn(OH)2
总反应:Zn + 2MnO2 + 2H2O = 2MnOOH + Zn(OH)2
碱性锌锰电池
正极: 2MnO2 + 2H2O +2e- = 2MnOOH + 2OH-
负极:Zn
正极:MnO2
电解质:KOH
锌银电池
负极:Zn
正极:Ag2O
电解质:KOH
总反应:Zn + Ag2O = ZnO +2Ag
负极:Zn - 2e- + 2OH- = ZnO + H2O
正极: Ag2O + H2O + 2e- = 2Ag + 2OH-
锂电池
用途:质轻、高能(比能量高)、高工作效率、高稳定电压、工作温度宽、高使用寿命,广泛应用于军事和航空领域。
负极:Li
正极:石墨
电解质:亚硫酰氯(SOCl2)
总反应:8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S
负极:8Li-8e-=8Li+
正极: 3SOCl2+8e-=6Cl-+SO32-+2S
二次电池
阴极
阳极
阴极
阳极
铅蓄电池
Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)+2H2O(l)
放电
充电
负极: Pb(s)+SO42-(aq)-2e-= PbSO4(s)
正极: PbO2(s)+4H+ (aq)+SO42-(aq)+2e-= PbSO4(s)+2H2O(l)
阴极: PbSO4(s)+ 2e- =Pb(s)+SO42-(aq)
阳极: PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-= PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)
缺点:比能量低、笨重、废弃电池污染环境
优点:可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉
其它二次电池:镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂离子蓄电池……